第5講-電場線--等勢線與軌跡線

1、第5講電場線等勢線與軌跡線【方法指導】1 .三線比較(1)電場線：電場線的切線方向表示該點處電場強度的方向， 電場線的疏密表示電場強度的大小。(2)等勢線：等勢線(等勢面)總是和電場線垂直，等勢線總 是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，等差等勢面的疏密 表示電場強弱，等勢面密的地方，電場較強。(3)軌跡線：軌跡線是指帶電粒子的運動軌跡， 它與電場線不 一定重合，若粒子只受電場力作用，當電場線是直線且粒子的 初速度為零或初速度方向與電場線平行時，粒子的運動軌跡才 與電場線重合。2 .用三線間的關系分析問題的方法(1)已知等勢面的形狀分布，根據(jù)電場線與等勢面相互垂直可 以繪制電場線.(2)由電場

2、線和等差等勢面的疏密，可以比較電場強度大小， 從而確定電場力或者加速度的大小.(3)由電荷的運動軌跡可以判斷電荷受力方向 (合力的方向要 直線曲線的內側)；由力和速度方向的關系確定電場力做功的正 負，從而判斷電勢能和動能的變化情況.【對點題組】1 .如圖所示，直線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上兩點.若帶電粒子運動中只受靜電力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是（）A.帶電粒子所帶電荷的符號B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處大D.帶電粒子在a、b兩點的加速度方向2 . A B是一條電場線上的兩個點，

3、一帶負電的微粒僅在靜電 力作用下以一定的初速度從 A點沿電場線運動到B點，其v t 圖象如圖所示.則此電場的電場線分布可能是（）3 .某靜電場中的電場線如圖所示， 帶電粒子在電場中僅受電場 力作用，由M運動到N,其運動軌跡如圖中虛線所示，以下說 法正確的是（）A.粒子必定帶正電荷B.由于M點沒有電場線，粒子在 M點不受電場力的作用C.粒子在M點的加速度小于它在 N點的加速度D.粒子在M點的動能小于在 N點的動能4.一帶電粒子從電場中的 A點運動到B點，軌跡如圖中虛線所 示，電場線如圖中實線所示，不計粒子所受重力，則 ()A.粒子帶正電荷B.粒子加速度逐漸減小C.粒子在A點的速度大于在 B點的速

4、度D.粒子的初速度不為零5.如圖所示，O是一固定的點電荷，虛線是該點電荷產(chǎn)生的電 場中的三條等勢線，正點電荷 q僅受電場力的作用下沿實線所 示的軌跡從a處運動到b處，然后又運動到 c處.由此可知 ()A. O為負電荷B.在整個過程中q的電勢能先變小后變大C.在整個過程中q的加速度先變大后變小D.在整個過程中，電場力做功為零6.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線，實線為 一帶負電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R Q是這條軌跡上的三點，由此可知（）二A.帶電粒子在 R點時的速度大小大于在 Q點時的速度大小B.帶電粒子在P點時的電勢能比在 Q點時的電勢能大C.帶電粒子

5、在R點時的動能與電勢能之和比在 Q點時的小，比 在P點時的大D.帶電粒子在R點時的加速度大小小于在 Q點時的加速度大小【高考題組】7. （2012 天津）兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內飛行，最后離開電場，粒子只受電場力的作用，則粒子在電場中（）v0VA.做直線運動，電勢能先變小后變大 B.做直線運動，電勢能先變大后變小 C.做曲線運動，電勢能先變小后變大 D.做曲線運動，電勢能先變大后變小8. （2012 山東）圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷.一帶電粒子以一定初速度射入電場，實

6、線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡、b、c三點是實線與虛線的交點.則該粒子（）A.帶負電B.在c點受力最大C.在b點的電勢能大于在 c點的電勢能D.由a點到b點的動能變化大于由 b點到c點的動能變化答案精析【對點題組】1 .【答案】【解析】根據(jù)合外力指向帶電粒子運動軌跡的凹面，可以確定 帶電粒子受電場力的方向，B、D可以；電場線越密集的地方電 場強度越大，帶電粒子受到的電場力越大，加速度越大，C可以；由于不知道電場線的方向，只知道帶電粒子受力方向，沒 法確定帶電粒子的電性，A不可以.2 .【答案】A【解析】從題圖可以直接看出，粒子的速度隨時間逐漸減小； 圖線的斜率逐漸增大，說明粒子的加速度逐漸

7、變大，電場強度 逐漸變大，從A到B電場線逐漸變密.綜合分析知，微粒是順 著電場線運動，由電場線疏處到達密處，正確選項是A.3 .【答案】【解析】根據(jù)帶電粒子運動軌跡彎曲的情況，可以確定粒子受電場力的方向沿電場線方向， 故此粒子帶正電，A選項正確.由 于電場線越密，電場強度越大，粒子受到的電場力就越大，根 據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N點加速度大，B項錯誤，C選項正確.粒子從M點運動到N點，電場力做 正功，根據(jù)動能定理得此粒子在 N點的動能大，故D選項正確.4 .【答案】【解析】帶電粒子所受合外力（即靜電力）指向軌跡凹側，知靜 電力方向向左，粒子帶負電荷.根據(jù)，知 B項正確；粒子

8、從A運動到B受到的靜電力為阻力，C項正確；由于電場線為直線 且軌跡為曲線，故粒子在 A點速度不為零，D正確.5 .【答案】【解析】由運動軌跡分析可知 q受到庫侖斥力的作用，O點的 電荷應為正電荷，A錯；從a到b的過程q受到逐漸變大的庫 侖斥力，速度逐漸減小，加速度增大，電勢能逐漸增大；而從 b到c的過程q受到逐漸變小的庫侖斥力，速度逐漸增大，力口 速度減小，電勢能逐漸減小，B錯，C對；由于a、c兩點在同一等勢面上，整個過程中，電場力不做功，D對.6 .【答案】A【解析】根據(jù)牛頓第二定律可得=,又根據(jù)電場線的疏密程度 可以得出Q R兩點處的電場強度的大小關系為 ,則帶電粒子 在R、Q兩點處的加速

9、度的大小關系為 ,故D錯誤；由于帶電 粒子在運動過程中只受電場力作用，只有動能與電勢能之間的 相互轉化，則帶電粒子的動能與電勢能之和不變；故 C錯誤； 根據(jù)物體做曲線運動的軌跡與速度，合外力的關系可知，帶電 粒子在R處所受電場力的方向為沿電場線向右.假設粒子從Q向P運動，則電場力做正功，所以電勢能減小，動能增大，速 度增大所以A項正確，B項錯誤.【高考題組】7 .【答案】C【解析】帶負電的粒子受到的電場力垂直電勢為0V的等勢面向上，粒子做曲線運動，電場力先做正功后做負功，電勢能先 變小后變大，故C正確.8 .【答案】【解析】物體做曲線運動時，合外力的方向指向曲線的凹側， 可知粒子與正電荷排斥，粒子帶正電，A錯；越靠近正電荷，電場線